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新型抗人淋巴细胞激活基因3(LAG-3)抗体的特性及其在癌症免疫治疗中的应用

期刊:mAbsDOI:10.1080/19420862.2019.1629239

这篇文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的详细学术报告:


主要作者与机构

本研究由Xiaojie Yu(第一作者,海军总医院中心实验室)、Xiao Huang(并列第一作者,南京宁丹生物技术有限公司研发部)等团队合作完成,其他合作单位包括安徽医科大学海军临床学院。研究发表于期刊mAbs(2019年11卷6期,页码1139–1148),DOI:10.108019420862.2019.1629239。


学术背景

研究领域:癌症免疫治疗中的免疫检查点阻断(immune checkpoint blockade)靶点开发。
研究动机
- LAG-3(淋巴细胞激活基因3,lymphocyte activation gene 3)是免疫球蛋白超家族成员,在激活的T细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)和B细胞中表达,通过负调控免疫细胞稳态抑制抗肿瘤免疫反应。
- 现有PD-1/CTLA-4抑制剂单药治疗响应率不足40%,需探索新靶点及联合治疗策略。LAG-3与PD-1协同抑制T细胞功能,但针对LAG-3的抗体药物(如relatlimab)疗效有限,需开发更高效的抗体。
研究目标
1. 从人源噬菌体抗体库中筛选新型抗人LAG-3抗体(LBL-007);
2. 评估其结合特异性、内吞效率及对LAG-3信号通路的阻断能力;
3. 验证其单药及与抗PD-1抗体联用的抗肿瘤效果。


研究流程与实验方法

1. 抗体筛选与制备

  • 噬菌体库筛选:使用非免疫人源单链抗体(scFv)噬菌体库(库容量2×10^11),通过3轮亲和筛选(抗原:重组人LAG-3蛋白),获得300个克隆,经ELISA验证16个特异性结合克隆。
  • 抗体转化:将scFv转化为完整IgG4分子(载体:pcDNA3.1),在Expi293细胞中表达纯化。
  • 关键创新:采用LoxP-Cre系统构建天然抗体库,提高多样性。

2. 结合特性分析

  • ELISA与流式细胞术
    • LBL-007特异性结合人LAG-3(EC50=1.26 nM),不结合小鼠LAG-3或CD4(结构相似蛋白)。
    • ForteBio检测:平衡解离常数(KD)为4.39×10^-10 M(人LAG-3),2.58×10^-9 M(食蟹猴LAG-3)。
  • 内吞效率
    • 使用pH敏感荧光染料(pHAb)标记抗体,通过流式检测Jurkat-LAG-3和HEK293-LAG-3细胞的内吞。
    • LBL-007内吞效率为relatlimab类似物的2倍(p<0.01),提示更强的溶酶体递送能力。

3. 功能验证

  • 配体阻断实验
    • MHC II类分子阻断:LBL-007抑制LAG-3与Daudi细胞表面MHC II结合(IC50=11.46 nM)。
    • LSECtin阻断:通过ELISA证实LBL-007阻断LAG-3与肝窦内皮细胞凝集素(LSECtin)结合(IC50=6.48 nM),而relatlimab类似物效果有限。
  • T细胞激活
    • NFAT报告基因实验:LBL-007剂量依赖性激活Jurkat-NFAT-LAG-3细胞荧光信号(EC50=0.52 nM)。
    • IL-2分泌:在SEB刺激的人PBMCs中,LBL-007使IL-2分泌量提升至80 pg/mL(对照组40 pg/mL)。

4. 体内抗肿瘤实验

  • 小鼠模型:C57BL/6-hLAG-3转基因小鼠接种MC38结肠癌细胞(n=8/组)。
  • 治疗方案
    • 单药:LBL-007(10 mg/kg,每周2次)或抗PD-1抗体;
    • 联合:LBL-007 + 抗PD-1抗体。
  • 结果:联合组肿瘤生长抑制最显著(p<0.01),单药组均优于IgG对照组(p<0.05)。

5. 药代动力学

  • 食蟹猴实验:单次静脉注射LBL-007(3/10/30 mg/kg),血清半衰期(t1/2)达193–335小时,672小时后仍可检测到10 μg/mL,显示高度稳定性。

主要结果与逻辑关联

  • 抗体特异性与高亲和力:LBL-007仅靶向人LAG-3,避免脱靶效应,为后续功能研究奠定基础。
  • 双重配体阻断:同时抑制MHC II和LSECtin通路,可能拓宽抗肿瘤免疫激活范围。
  • 内吞优势:高效内吞提示LBL-007可更有效清除膜表面LAG-3,增强T细胞活性。
  • 协同治疗:联合PD-1阻断在体内模型中显著抑制肿瘤,验证“双免疫检查点阻断”策略的潜力。

结论与价值

科学价值
1. 揭示LBL-007通过双重配体阻断及高效内吞增强抗肿瘤免疫的机制;
2. 为LAG-3与PD-1协同信号通路研究提供新工具。
应用价值
- LBL-007有望成为临床治疗实体瘤的候选药物,尤其与PD-1抑制剂联用;
- 食蟹猴数据支持其长半衰期特性,降低临床给药频率。


研究亮点

  1. 新型抗体设计:从天然人源库筛选,避免免疫原性;
  2. 跨物种验证:结合人/食蟹猴LAG-3,支持转化医学研究;
  3. 创新性实验方法:pHAb荧光内吞检测法(引用Promega专利技术);
  4. 临床前数据全面:涵盖结合、功能、体内及药代动力学。

其他有价值内容

  • 局限性:未阐明LAG-3下游信号通路的具体分子机制;
  • 未来方向:探索LAG-3与PD-1的协同抑制机制,优化联合治疗方案。

(全文约2000字)

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